Среди различных повреждений в электрических сетях осо.бое место занимают однофазные замыкания на землю, которые являются самыми многочисленными среди других видов повреждений.
Трехпроводные электрические сети 6-35 кв, как правило, работают с изолированной нейтралью. В таких сетях обнаружение поврежденного участка с однофазным замыканием на землю связано с большой затратой времени.
Этого недостатка не лишен, в частности, и известный способ, основанный на применении фильтров нулевой последовательности.
С целью снижения трудоемкости обнаружения поврежденного участка по этому способу предлагается определять направление вектора частичного тока замыкания на землю, которой по отношению к здоровым участкам имеет обратное направление, и передавать его на центральный пункт.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема линии с распределением в ней токов при однофазном замыкании на землю; на фиг. 2 - блок-схема устройства для определения по предлагаемому способу участка линии, на котором произошло однофазное замыкание; на фиг. 3 - схема распределительной сети с установленными на ней устройствами по фиг. 2.
Известно, что ток замыкания на землю представляет собой сумму токов нулевой последовательности или общий емкостный ток /з сети (фиг. 1), величина которого зависит от суммарной длины распределительной сети.
В месте замыкания ток разветвляется (частичные токи замыкания на землю распределяются в соответствии с длиной участков линии, расположенных по обе стороны от места замыкания, но сумма их по величине остается неизменной) и через емкостные утечки сети ненов№ 139007- 2 рожденных фаз ток нроходит по направлению к источнику питания (генератор или трансформатор) и возвращается к месту замыкания по поврежденной фазе. Если установить фильтр тока нулевой последовательности до и после места замыкания на землю, то в первом случае на фильтре выделится ток:
4,(/в + ),
а во втором случае ток: /,„ -- (/в + /с), причем во всех случаях
7з (7в + 7с).
На участках распределительной сети, возвращается но поврежденной фазе к месту замыкания, у всех фильтров вектор тока имеет направление Im, на всех же остальных участках - направление . Следовательно, направление вектора тока фильтров, установленных на участках между источником и местом замыкания на землю (кроме ответвлений на этих участках), обратно направлению вектора тока фильтров, установленных на всех прочих участках всей распределительной сети (и на ответвлениях участков сети между источником и местом замыкания).
Следовательно.установив направление вектора тока фильтра /„/. можно определить участок или место, на котором произощло замыкание на землю.
Направление вектора тока может быть определено с помоп1ью фазочувствительной схемы по отношению к вектору напряжения UH фильтра напряжения нулевой последовательности, состоящего из трех емкостей Ся.
Направление вектора напряжения UH во всех точках сети одинаково. Подбором величины сопротивления нагрузки ZH фильтра напряжения можно добиться, чтобы вектор тока /я нагрузки фильтра напряжения совпадал с вектором тока /,„ токового фильтра, если он оказался установленным до места замыкания и был направлен против вектора тока /,„ фильтра, оказавшегося после места замыкания.
Для осуществления предлагаемого способа все фидеры одной и той же распределительной сети делятся на участки, в начале каждого из которых устанавливается устройство (фиг. 2), состоящее из фильтра тока ФТ, фильтра напряжения ФН, фазочувствительной схемы ФЧ, высЬкочастотного генератора Л схемы питания СП генератора и устройства присоединения конденсатора С для передачи высокочастотных колебаний в линию. Каждый высокочастотный генератор настроен на отдельную частоту.
На фиг. 3 цифрами / и // показаны два фидера распределительной сети, разделенные на участки 1, 2, 3. . ,7, в начале каждого из которых установлены соответствующие устройства /, 2. . ,Т. На пункте питания (станции или подстанции) к шинам присоединяется приемное устройство ЯУ и устанавливается мнемосхема сети с указанием участков. Приемное устройство имеет индивидуальные избирающие фильтры и сигнальные лампочки на каждый генератор. Сигнальные Лампочки монтируются в мнемосхему на каждом участке сети.
В случае однофазного замыкания, например на участке 2 (фиг. 3), на фазочувствительные схемы устройств / и 1 фидера // поступает ток от фильтров тока и напряжения, векторы которых совпадают. При этом со схем совпадения этих устройств подается включающий импульс на высокочастотный генератор. Генераторы включаются, и ток соответственно частоты fi и /2 от них поступает по линии в приемное устройство ЯУ. Высокочастотные генераторы устройств всех других участков фидеров / и // не включаются, поскольку на их фазочувствительные схемы токи от фильтров поступают в противофазе. В приемном устройстве срабатывают фильтры, настроенные соответственно на частоты /1 и fz, и включаются лампочки мнемосхемы участков / и 2. Последний из участков, на котором зажглась сигнальная ламночка, и является поврежденным участком.
С целью уменьшения количества высоких частот, необходимых для определения, какие из устройств сработали, частоты разных фидеров могут быть повторены. Чтобы отличить фидер, на котором сработали устройства, можно использовать факт срабатывания устройства / в начале поврежденного фидера. Считая, что суммарная длина распределительной сети одного фидера не превышает 100 км и разбивая, например, фидер на 10 участков в среднем по 10 км, для устройства такой системы потребуется всего 10 высоких частот.
Предмет изобретения
Способ обнаружения участка с однофазным замыканием на землю в распределительных сетях высокого напряжения с изолированной нейтралью, основанный на применении фильтров нулевой последовательности отличаюшийся тем что, с целью снижения трудоемкости обнаружения поврежденного участка, определяют направление вектора частичного тока замыкания на землю, который по отношению к здоровым участкам имеет обратное направление и передают сигнал о направлении этого тока на контролирующий пункт.
/
+1
Н
Ч Z,
3 3 /
Wo
